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道路交通以其快捷、方便的特点,在我国的经济发展中起到了中流砥柱的作用,现已成为我国现阶段交通方式的一个重要组成部分。但随着机动车数量和新车型使用量的增加,我国的交通安全持续着恶化的趋势。视距作为道路线形几何设计的关键因素,是保障驾驶人行车安全的重要指标,尤其是在隧道内。但当前视距的研究大多采用确定性分析方法,忽略了道路的三维本质。因此,本文以城市隧道为例,通过行车视距的可靠性分析和三维几何线形的行车视距分析及其在交通安全评价中的应用,研究了道路设计要素对驾驶人停车视距的影响。在此基础上,本文对道路线形的可靠性设计方法流程进行了分析,并提出了基于可靠性性理论的道路线形近期和远期设计框架。本论文主要包括以下内容：(1)将可靠性应用于道路停车视距分析中,通过建立不同线形的可靠性功能函数,分析了运行速度、路面摩擦系数、曲线半径、横净距和设计净高等变量对驾驶人在隧道中行驶时行车视距的影响。研究表明当平曲线半径大于规范上的一般最小半径,或当驾驶人的运行速度不超过道路设计速度时,隧道平曲线半径、驾驶人的运行速度对驾驶人在隧道平曲线上的行车视距的影响较小。当横净距取值较小时,行车视距的失效概率较高。竖曲线半径对驾驶人的行车视距影响较小。驾驶人行车视距对设计净高比较敏感。(2)建立了驾驶人行车的三维视距模型,分析了驾驶人三维视距和二维视距在普适情况下道路的平纵组合,尤其是在凸形竖曲线顶点插入小半径平曲线时的不同。此外本文也分析了驾驶人在隧道行驶环境中三维视距和二维视距的差异。研究表明凸形竖曲线顶点插入小半径平曲线时,驾驶人的三维视距往往比二维视距较小,且驾驶人的视距主要由平曲线技术指标控制。在平纵组合时,.相对于平曲线的曲线半径,竖曲线半径影响较小,而对于单个竖曲线而言,半径应该是影响视距的主要因素。此外,通过驾驶人在隧道行驶环境下视距的分析,隧道的顶墙会影响驾驶人的视距,且驾驶人的三维视距与行驶方向有关。(3)分析了传统道路线形设计方法的设计流程和其存在的缺陷,之后提出了基于可靠性理论的道路线形设计的一般方法流程。并从近远期角度,提出了发展基于可靠性理论道路线形设计的设计流程架构。